Những hệ thống tự động này thường gặp trên các loại tàu có các hệ thống diều khiển từ xa máy chính, tự động điều chỉnh từ xa máy phát ,tự đông điều khiến phân bố tải vô công, hữu công, t
Trang 2MUC LUC
Dé muc
Phan 1: TRANG THIET BI DIEN TAU 22500T
Chuong 1: GIO] THIEU CHUNG VE TAU 22500T
Chương 2: TRẠM PHÁT ĐIỆN CHÍNH TÀU 22500T
2.1 Tông quan về trạm phát điện chính
2.1.1 Khái niệm
2.1.2 Phân loại
2.1.3 Yêu cầu
2.2 Câu tạo và thông số của trạm phát điện chính tàu 22500T
2.2.1 Các thông số kỹ thuật của máy phát chính
2.2.2 Câu tạo mặt ngoài của bảng điện chính
2.2.3 Các phần tử bên trong bảng điện chính và chức năng phần tử
2.3 Nguyên lý hoạt động
2.3.1 Khởi động và dừng Diesel
2.3.2 Ôn định điện áp cho máy phát
2.3.3 Công tác song song các máy phát
2.3.4 Hòa đẳng bộ
2.3.5 Hệ thống hòa đông bộ tàu 22500T
2.3.6 Phân bố tải tác dụng cho các máy phát công tác song song
2.3.7 Phân bố tải vô công cho các máy phát công tác song song
2.4: Báo vệ hệ thông điện năng trên tàu thuỷ
2.4.1 khái niệm chung và yêu cầu của hệ thông bảo vệ
2.4.2 Bảo vệ trạm phát điện
CHƯƠNG 3: Tổng quan hệ thống truyền động điện máy phụ buồng
máy,(rên boong và hệ thống điện yếu
3.1 Hệ thống truyền động điện máy phu buồng máy
Trang 33.1.2 Hé thong bom chuyén dau DO
3.1.3 Hệ thống quạt gió buồng máy
3.2 Một số hệ thông truyền động điện trên boong
3.2.1 Khái quát chung
3.4 HE THONG DIEU KHIEN NOI HOI
3.4.1 Giới thiệu về hệ thống nồi hơi
3.4.2 Hệ thống điều khiến nồi hơi tàu 22500T
Phan II : DI SAU NGHIEN CUU HE THONG DKTX DIESEL VA
DO TOC DO MAY CHINH
Chuong 4: TONG QUAN VE HE THONG DKTX DIESEL
4.1 Khái niệm, phân loại, đặc điểm của hệ thống ĐKTX Diesel
4.1.1 Khái niệm
4.1.2 Phần loại
41.1.3.Ưu nhược điểm của hệ thống
4.1.4 Câu trúc cơ bản của hệ thống điều khiến từ xa Diesel
4.2 Chức năng và yêu cầu của hệ thống
4.2.1 Các chức năng cơ bản
4.2.2 Yêu cầu của hệ thống ĐKTX Diesel
Chuong 5: HE THONG DKTX DIESEL MAY CHINH TAU 22500T
5.1.Giới thiệu phần tử sơ đồ khí điều khiến và sơ đồ điện
5.2 Nguyên lý hoạt động
5.2.1.Chuẩn bị máy
5.2.2.Điều khiên tại buồng điều khiến trung tâm
5.2.3.Điều khiến tại máy
Trang 4PHAN I: TONG QUAN TRANG THIET BI DIEN TAU 22500T
CHUONG I: Giới thiệu chung về tàu 22500T
Tàu 22500T là tàu có trọng tải lớn được đóng mới tại nhà máy đóng tàu Bạch Đăng Hiện nay công ty đã đóng và bàn giao được 3 tàu cùng seri Tàu được thiệt kê với các hệ
thông và trang thiệt bị hiện đại thuận tiện dê dàng đôi với người vận hành
1.1 Kích thước chính
Chiều dài toàn tầu ( Max ) :190 m
Cao mạn đến boong chính : 10.90 m
Mớn nước mô hình : 12.6m
Chiều cao boong chính ( tại đường tâm )
- Từ boong chính — boong dâng lãi I : 3.00 m
- Từ boong dâng lái chính — boong dâng lái 5, mỗi boong : 2.80m
- Từ boong dâng lái 5 - dinh ca bin ( buồng lái ) : 3.00 m
- Các boong ở : 2.60m
Độ cong ngang tại boong chính tính từ mạn tới 5,6 mm trên đường chuẩn 0.6m
Trên các boong khác không có độ cong ngang và dọc boong
1.2 Tai trong va mon nude
Toàn bộ thông số tải trọng dưới đây được do bang don vi tan (theo hệ mét) trong nước biển với trọng lượng riêng là 1.025 t/mỶ
Tốc độ khai thác theo mớn nước mẫu thử 12.6 m ở trạng thái ky bằng, có tính đến 15 %
dung sai khai thác ( Trạng thái dự phòng ) 14.0 hải lý
Tốc độ khai thác tại mớn nước chở hàng nhẹ 10.9 m ở trạng thái ky bằng có tính đến 15% dung sai khai thác ( trạng thái dự phòng) 14.2 hải lý
Trang 5Công suất máy tương ứng tại 82 % MCR- vòng tua tối đa liên tục và tốc độ chân vịt 118 vòng / phút x 77§0KW
1.5 Tiêu hao nhiên liệu và tầm hoạt động
- Lượng dầu nặng F.O tiêu hao hàng ngày trên máy chính tại 82% vòng quay tối đa liên
tục, công suất máy 7780 KW và chan vit dat 118 vong/phut ~ 31.2 tan
- Luong tiéu hao dau nặng FO được tính dựa trên các điều kiện ISO
- Tiêu hao nhiên liệu hàng ngày của máy móc phy ~ 2.4 tan
- Tổng lượng HFO tiêu hao hàng ngày 33.6 tấn
- Lượng tiêu hao được tính dựa trên điều kiện chạy dầu HEO, độ nhớt 380 CST tai 50°C
và giá trị hầm 42.700 kỊ/ kg, mớn nước mâu thử và 15% dung sai khai thác
- Thông số trên được xác nhận sau khi thử két mô hình
1-Dién trưởng
3- Thuỷ thủ 3- NV tra dầu
2-Phụ bêp
1- NV vé sinh
Tổng số thuyền viên 20
Trang 61.7 Tram phat chinh :
Gém cé 2 may phat chinh:
Công suất toàn phần : 600 KVA
Điện áp định mức :450 V
Dòng điện định mức : 770A
Tan sé : 60Hz Cos © : 0.8 1.8 Trạm phát sự cố :
Công suất toàn phần : 80 KVA Điệp áp định mức :450 V Dòng điện định mức : 102.6 A
Tần số : 60Hz Cos © : 0.8
Trang 7CHƯƠNG 2: Tổng quan tram phat dién tau 22500T 2.1 Tổng quan về tram phát điện tàu 22500T
2.1.1 Khái niệm:
Trạm phát điện là nơi biến đổi các dạng năng lượng khác thành năng lượng điện và từ
đó phân phôi đên các nơi tiêu thụ
Với mức độ điện khí hoá, tự động hoá ngày càng cao trên tàu thuỷ nén vi tri va vai
trò của trạm phát điện trên tàu là vô cùng quan trọng Nó quyêt định sự an toàn và khả năng khai thác trong suôt quá trình hoạt động của con tàu
2.1.2 Phân loại:
Hiện nay người ta phân loại các máy phát điện trên tàu thủy dựa trên nhiều cơ sở khác nhau
- Phân loại dựa theo loại dòng điện:
+ Máy phát điện 1 chiều
+ Máy phát điện xoay chiều
- Phân loại theo cơ sở nhiệm vụ :
+ Trạm phát điện chính cung cấp năng lượng điện cho toàn mạng
+ Trạm phát chuyên dụng cung cấp năng lượng điện quay chân vịt và các thiết bị khác
- Phân loại theo dạng biến đổi năng lượng :
+ Trạm phát nhiệt điện
+ Trạm phát điện nguyên tử
+ Trạm phát thủy điện
- Phân loại theo cơ sở truyền động:
+ Trạm phát được truyền động bằng động cơ đốt trong
+ Trạm phát được truyền động hỗn hợp
+ Trạm phát đồng trục
- Phân loai theo mức tự động hoá:
+ Cấp AI: Không cần trực ca dưới buồng máy cũng như buông điều khiển
+ Cấp A2: Không cần trực ca dưới buông máy nhưng phải trực ca trên buông điều khiển Những hệ thống tự động này thường gặp trên các loại tàu có các hệ thống diều khiển từ xa máy chính, tự động điều chỉnh từ xa máy phát ,tự đông điều khiến phân bố tải
vô công, hữu công, tự động hoà đồng bộ, tự động điều chỉnh điện áp, tần sé
+ Cấp A3: Các loại tàu phải thường xuyên trực ca trên buồng máy Việc điều khiển , kiểm tra hầu như phải bằng tay
Trang 82.1.3 Yéu cau vé tram phat dién tau thuy:
- Yêu cầu cơ bản nhất của trạm phát điện tàu thuỷ là cung cấp năng lượng điện một cách
tin cậy cho các phụ tải điện quan trọng phục vụ cho hành trình của con tàu Nhat la khi
tàu đang hành trình trong kênh, trong điều kiện sóng to gió lớn hoặc trong điêu động luôn
có khả năng xảy ra nguy hiêm cho tàu và thuyên viên
-Yêu cầu thiết bị điện phải có độ tin cậy cao nhất, được thử nghiệm và khảo sát chất
lượng một cách kỹ lưỡng theo yêu câu của Đăng kiêm trước khi lắp đặt dưới tàu hoặc qua một thời gian dinh ky nao đó
2.2 Đặc điểm kỹ thuật của trạm phát điện chính 225001
2.2.2 Cầu tạo mặt ngoài của bảng điện chính
Bảng điện máy phát sô 2 (SNP 2) (No.19-1)
G2-1A~1D Aptomat chính
SY Đồng bộ kế
W2I Đồng hồ đo công suất
A21 Đồng hồ đo dòng máy phát
V2I Đông hồ đo điện á áp máy phát
FM21 Đồng hồ đo tần số máy phát
SYL Đèn kiểm tra điều kiện hoà | (den quay)
3R-28 Nut reset hé thống khi sự có đã được khắc phục
3-28Z Nút ấn tắt chuông
3-11 Nút kiểm tra đèn
43A Công tắc lựa chọn chế độ hoà
SYS Công tắc chuyển mạch chon máy phát định hoà
CS21 Công tắc chuyển mạch điều khiển động cơ secvo
G521 Công tắc dùng cho phân bố tải tác dụng bằng tay
SHS21 Céng tac diéu khién mach say
AS21 Công tắc chuyên mạch đo dòng cho các pha
VFS21 Công tắc chuyển mạch điện áp pha
Trang 9WL Đèn báo máy phát số 2 đang hoạt động
GL Đèn báo máy phát số 2 đang hoạt động trên lưới
RL Đèn báo máy phát số 2 chưa được đóng lên lưới
OCR2I Role bảo vệ quá tải
RPR21 Role bao vé céng suat nguge
GSL10, LSG20 14 bang dén tin hiéu cla may phat s61 va may phat s62 bao gm
cac tin hiéu sau:
ACB REVERSE POWER
ACB OVER CURRENT
ACB ABNORMAL TRIP
START FAILURE
ENG SHUTDOWN
GSL50 là bảng đèn tín hiệu khi hoà đồng bộ:
DC-24V CONTROL POWER
EMERG STOP $ PREF TRIP POWER
POWER CONTROL MANUAL
POWER CONTROL AUTO
EMERG STOP $ PREF TRIP POWER FAIL
BZ Chuông báo động khi máy phát bị sự cố
* Bảng điện máy phát số 1 (SNP1)(No.19-1)
G1-1A~1D Aptomat chính
WL Đèn báo máy phát số 1 đang hoạt động
WII Đồng hồ đo công suất máy phát
AII Đồng hồ đo dòng máy phát
Vil Dong hồ đo điện áp máy phát
FMII Dong | hồ đo tần số máy phát
CSII Công tắc chuyển mạch điều khiển động cơ secvo
GS11 Công tắc dùng cho phân bố tải tác dụng bằng tay
SHS11 Công tắc điều khiển mạch sấy
AS11 Công tắc chuyển mach đo đòng cho các pha
VFS11 Công tắc chuyên mạch điện áp pha
3-105 Nút dừng máy
Trang 103-106 Nút khởi động máy
VR2 Biến trở điều chỉnh điện áp không tải máy phát
GL Đèn báo máy phát số 1 đang hoạt động trên lưới
RL Đèn báo máy phát số 1 chưa được đóng lên lưới
OCRI11 Role bao vé quá tải
RPR11 Rơle bảo vệ công suất ngược
*/Bảng điện chính tàu 22500T cầu tạo và thiết kế được chia thành 7 panel :
-Nhom panel khởi động các phụ tai tai bang dién chinh so 1 (No.1 GSP)
-Nhóm panel khởi động các phụ tai tại bảng điện chính số 2 (No.2 GSP)
-Panel máy phát số 1 (NO.1 GEN PANEL )
-Panel máy phát số 2 (NO.2 GEN PANEL )
-Panel cấp nguồn 220V (220V FEED PANEL )
-Panel cấp nguồn 440V (NO.1 440V FEED PANEL )
-Panel cap nguén 440V (NO.2 440V FEED PANEL
2.2.3 Cầu tạo và nguyên lý làm việc trong bảng điện chính
So d6 bang dién chinh tau 22500T (MAIN SWITCHBOARD) tir SH(SHEET) 28-1 dén
SH 28-32
- Ban vẽ SH 28-1 Mach diéu khién nguén may phat sé 1
+G: Máy phát điện số 1(G1-1A~1D)
+ ACBI : Áptômát chính máy phat sé 1
+ CTII : Biến dòng 1200/5A, lấy tín hiệu dòng đưa tới bộ đo công suất và bảo vệ may phat 1
+ T14 : Biến ap 460/115V, được đưa tới mạch điều khiển áptômát và mạch điện
trở sấy
+ T13 : Biến áp 460/230V, được đưa tới động cơ secvô
+PTII : Biến áp 460/115V, được đưa tới mạch đo, bảo vệ máy phát, hòa đồng bộ
bằng tay và tự động
- Bản vẽ SH 28-2 Mạch điều khiến công suất
+G: May phat dién s62(G2-1A~1D)
+ ACB2 : Áptômát chính máy phát số 2
+ CT2I : Bién dong 1200/5A, lay tín hiệu dòng đưa tới bộ đo và bảo vệ máy phát
2
+ 124 : Biến áp 460/115V, được đưa tới mạch điều khiển áptômát và mạch điện
trở sây
+ T23 : Biến áp 460/230V, được đưa tới động cơ secvô
+ PT2I : Biến áp 460/115V, được đưa tới mạch đo, bảo vệ máy phát, hòa đồng bộ
bằng tay và tự động
- Bản vẽ SH 28-3 Bus điều khiến công suất
+ PT5I : Biến áp 460/115V, đưa tới mạch PWC, hòa đồng bộ bằng tay và tự
Trang 11- Ban vé SH 28-4 Mach cấp nguồn xoay chiều 220V
+ VS61 : Cong tac xoay đo điện áp các pha
+ ACB1, ACB2 : Áptômát cấp nguồn từ 2 máy phát lên thanh cái
+ DE-100B : Cầu đao phân đoạn
+ GENERAL TRANS: Biến áp hạ áp 440V/220V cấp điện sinh hoạt
-Bản vẽ SH 28-6: Mạch bảo vệ biến áp
- Bản vẽ SH 28-7
+ W11 : Đồng hồ đo công suất máy phát số 1
+AS11: Công tắc Xoay để đo dòng điện các pha
+ A11 Đồng hồ ampeké do dong dign may phat s6 1
+ VFS11 : Công tac xoay do dign ap va tan số may phat số
+ VII : Đồng hỗ vôn kế để đo điện áp máy phát số 1
+ EMI1: Đồng hồ đo tần số máy phát số 1
- Bản vẽ SH 28-8
+ TD2I: là bộ biến đổi công suất cần do
+ AS21: là công tắc xoay lựa chọn đo dòng cho máy phát
+ VFS21: là công tắc xoay lựa chọn đo điện áp và tần số cho máy phát và của lưới
- Bản vẽ SH 28-9
+ SYS : Công tắc xoay dùng để hòa đồng bộ các máy phát
+SY : Đồng bộ kế
+ SYL : Ba đèn quay hoà đồng bộ
- Bản vẽ SH 28-10 Mạch điều khiển động cơ secvô
+ 115R : Rơ le điều chỉnh tốc độ D-G 1 theo chiều tăng cho máy phát số 1
+ 115L : Rơ le điều chỉnh tốc độ D-G 1 theo chiều giảm cho máy phát số
+215R : Rơ le điều chỉnh tốc độ D-G 2 theo chiều tăng cho máy phát số 2
+215L : Rơ le điều chỉnh tốc độ D-G 2 theo chiều giảm cho máy phát số 2
+G1-GM: động cơ servo điều chỉnh tốc độ D-G1
+G2-GM: động cơ servo điều chỉnh tốc độ D-G2
- Bản vẽ SH 28-11 Mạch tự động điều chỉnh điện áp
+ CCTI : Biến dòng lấy tín hiệu đưa tới bộ tự động điều chỉnh điện áp máy phát
sô Ì
+ AVRI : Bộ tự động điều chỉnh điện áp máy phát số 1
+ CCT2 : Biến dòng lấy tín hiệu đưa tới bộ tự động điều chỉnh điện áp máy phát
sô 2
Trang 12+ AVR2 : Bộ tự động điều chỉnh điện áp máy phát số 2
- Bản vẽ SH 28-12 Mạch điện trở sây các máy phát
+ 188H: Công tắc tơ điện tro say may phat sô 1
+288H : Công tắc tơ điện trở sấy máy phát số 2
- Bản vẽ SH 28-13(Mạch điều khiển áp tô mát máy phát số 1)
+ 184T : Rơ le thời gian tạo độ trễ khi đóng áptômát
+ 152A, 152B : Rơ le trung gian
+ 152CX :Rơ le trung gian để đóng áptômát
+ 152TX : Rơ le trung gian để mở áp tô mát
+ UCV : Cuộn hút để bảo vệ điện áp thấp cho máy phát số 1
+ RPR : Cuộn hút để bảo vệ điện áp ngược cho máy phát sé 1,
- Bản vẽ SH 28-14 ( m ạch điều khiển á áp tô mát máy phát sô 2)
+ 284T : Rơ le thời gian tạo độ trễ khi đóng áptômát
+ 252A, 252B : Rơ le trung gian
+252CX :Rơ le trung gian để đóng áptômát
+252TX : Rơ le trung gian để mở áp tô mát
+ UCV : Cuộn hút dé bảo vệ điện áp thấp cho máy phát số 2
+ RPR : Cuộn hút để bảo vệ điện áp ngược cho máy phát số 2
- Bản vẽ SH 28-15 (Mạch kết nói điện bờ)
+ CT500 : Biến dòng lấy tín hiệu dòng của mạng điện bờ
+ UVC : Rơ le để đóng và bảo vệ điện áp thấp của mạng điện bờ
- Bản vẽ SH 28-16 (Mạch dừng khẩn cấp và ngắt ưu tiên)
+ ESPC : Khối tích hợp dùng để xử lý tín hiệu và đưa ra tín hiệu dé ngat lựa chọn
khi có qua tai
- Bản vẽ SH 28-17 (Mạch đừng khẩn cấp và ngắt ưu tiên)
+ SHC : Cuộn ngắt các phụ tải khi có quá tải
- Bản vẽ SH 28-18 ( Mạch điều khiển một chiều 24V)
+ 114X : Rơ le thực hiện chức năng khởi động D-G 1
+ 105X : Rơ le thực hiện chức năng dừng D-G 1
+ 110X : Rơ le thực hiện chức năng đề báo D-G 1 sẵn sàng khởi động
+ 143R : Rơ le thực hiện chức năng điều khiển từ xa D-G I1
+ 148X : Rơ le thực hiện chức năng báo D-G 1 khởi động không thành
+ 186X : Rơ le thực hiện chức năng để báo D-G I1 bị sự cố
+ 214X : Rơ le thực hiện chức năng khởi động D-G 2
+ 205X : Rơ le thực hiện chức năng dừng D-G 2
+210X : Rơ le thực hiện chức năng để báo D-G 2 sẵn sàng khởi động
+ 243R : Rơ le thực hiện chức năng điều khiến từ xa D-G 2
+ 248X : Rơ le thực hiện chức năng báo D-G 2 khởi động không thành
+ 286X : Rơ le thực hiện chức năng để báo máy số 2 bị sự cố
- Bản vẽ SH 28-19 ( Mạch điều khiển một chiều 24V )
+ 30TI : Rơ le thời gian, hoạt động khi có cách điện thấp ở mạng 440V
+ 3012 : Rơ le thời gian, hoạt động khi có cách điện thấp ở mạng 220V
+ GRUOI, GRUO2 : Khối tích hợp để xử lý khi có cách điện thấp ở máy phát 1
và máy phát 2
- Bản vẽ SH 28-20 (Mạch điều khiến một chiều 24V)
+ 91Z: Rơle thực hiện chức năng điều khiển mở áptômát
- Bản vẽ SH 28-21 (Mạch điều khiển một chiều 24V).
Trang 13- Ban vẽ SH 28-22(Mạch điều khiển hòa đồng bộ)
+ ASD : khối tự động hòa đồng bộ
- Bản vẽ SH 28-23( PWC khối điều khiển công suất)
+ Khối tích hợp để xử lý để bảo vệ quá tải, điện áp cao, điện áp thấp, tần số cao,
tần số thấp và để phân bố tái tác dụng ở chế độ tự động của 2 máy phát
- Bản vẽ SH 28-24( Tín hiệu đèn báo)
+ Chân L201 đưa tín hiệu đèn (YL) báo điều khiển từ xa
+ Chân L202 đưa tín hiệu đèn (YL) báo điều khiển tại chỗ
+ Chân L203 đưa tín hiệu đèn (YL) báo sẵn sàng khởi động
+ Chân L204 đưa tín hiệu đèn (YL) báo chế độ tự động sẵn sàng làm việc
+ Chân L205 đưa tín hiệu đèn (YL) báo hòa tự động
+ Chân L206 đưa tín hiệu đèn (YL) báo tự động phân chia tải
+ Chân L208 đưa tín hiệu đèn (OL) sẵy máy máy phát s2 đang hoạt động
+ Chân L210 đưa tín hiệu đèn (RL) báo công suất ngược
+ Chân L211 đưa tín hiệu đèn (RL) báo quá tải
+ Chân L213 đưa tín hiệu đèn (RL) báo khởi động bị lỗi
+ Chân L214 đưa tín hiệu đèn (RL) báo diesel đang dừng
- Bản vẽ SH 28-25( Tín hiệu đèn báo)
+ Chân L501 đưa tín hiệu đèn (YL) báo nguồn điều khiển 24V
+ Chân L502 đưa tín hiệu đèn (YL) báo dừng khẩn cấp
+ Chân L503 đưa tín hiệu đèn (RL) báo dừng khẩn cấp khi nguồn lỗi
+ Chân L507 đưa tín hiệu đèn (RL) báo cách điện thấp ở mạch 440V
+ Chân L508 đưa tín hiệu đèn (RL) báo cách điện thấp ở mạch 220V
+ Chân L509 đưa tín hiệu đèn (RL) báo áptômát không đóng
+ Chân L513 đưa tín hiệu đèn (RL) báo cách điện thấp ở mạch 220V bảng điện sự
cô
+ Chân L514 đưa tín hiệu đèn (YL) báo bảng điện sự có không bình thường
+ Chân L516 đưa tín hiệu đèn (YL) báo điện trở cách điện thấp ở mạch 24V
- Bản vẽ SH 28-26( Tín hiệu đèn báo)
+ Chân SL52 đưa tín hiệu đèn (WL) báo nguồn
+ Chân SLI1 đưa tín hiệu đèn (WL) báo máy phát đang hoạt động
+ Chân SL12 đưa tín hiệu đèn (GL) báo áptômát đóng
+ Chân SL13 đưa tín hiệu đèn (RL) bảo áptômát mở
+ Chân SL31 đưa tín hiệu đèn (OL) báo máy phát sự cố luôn sẵn sảng
+ Chân SL32 đưa tín hiệu đèn (GL) báo máy phát sự cố chạy
- Bản vẽ SH 28-27 ( Mạch báo động điều khiển bằng PLC)
+ PC-ANNI : Khối PLC dùng để báo động, xử lý
10
Trang 142.3 Hoạt động của trạm phat dién tau 22500T
-Giả sử muốn khởi động từ xa diesel ta an nut remote control 6 bảng điện chính,khi đó
cuộn hút của rơ le 143R(S31) được cap điện DC 24V,làm đóng tiệp điểm của nó ở
$61,892 vào chờ săn.Khi đó đèn vàng YL(L103-S61) sáng báo chê độ điêu khiên từ xa săn sàng hoạt động
- Muốn khởi động băng cách ấn nút Start 3-105(No.19-1) , khi đó điesel được khởi
động đông thời tiêp điêm ở M0I15(S31) đóng lại,cuộn hút rơ le 114X(S31) có điện,tiệp điêm của nó ở 7A đóng và 892 mo ra
- Muốn dừng động cơ ta chỉ cần 4n nut engine stop 3-106(No.19-1) khi d6 diesel dừng,tiêp điêm ở S61 đóng đèn đỏ RL báo diesel dừng
- Khi diesel đã khởi động xong mà tần số vẫn chưa đạt yêu cầu,thì ta có thể điều chỉnh
dong co servo motor thông qua công tắc Governor SW(S17) đê tăng hay giảm nhiên liệu vao diesel
2.3.2 Ôn định điện áp cho máy phát
a Khái quát chung
- Tất cả các thiết bị điện là phụ tải của máy phát điện hay các khí cụ trang bị trong hệ thống năng lượng nói chung đều được chế tạo để công tác với một giá trị điện áp nhất định gọi là giá trị điện áp định mức Từ góc độ kinh 6, ky thuat, chat lượng khai thác thì khi công tác với điện áp ôn định bằng điện áp định mức thì các trang thiết bị sẽ công tác
ở trạng thái tốt nhất, tin cậy nhất Do vậy mọi sai lệch quá giá trị cho phép của điện áp đều gây ra sự công tác không ốn định và giảm độ tin cậy cho thiết bị
- Xuất phát từ tầm quan trọng đó, Đăng kiểm của một số nước trong đó có Việt Nam quy
định như sau về hệ thông tự động điêu chỉnh điện áp:
11
Trang 15*/ Chế độ tĩnh:
Khi phụ tải thay đối dần từ 0 + lạm, với Cos am tốc độ quay ôn định bằng tốc độ quay định mức, sai sô là + 5% thì điện áp máy phát không được phép dao động quá + 2, 5%U am
Còn khi Coso thay đổi từ 0, 6 + 0, 9 thì sự đao động điện áp máy phát không được vượt quá + 3, 5%Ưạm,
*/ Chế độ động:
Khi tải thay đổi đột ngột (giả sử tăng tải) khoảng 60%, điện áp máy phát giảm tức thời
một gia tri AƯa, rồi tiêp tục giảm đên AUamax
tạ : Thời gian điều chỉnh, tính từ khi U„¿ giảm tới khi hệ thống đã điều chỉnh U„„¿ trở về
độ chính xác + 3%% Giá trỊ tạ không vượt quá 1,5s với Cos ọ <0, 4 còn AUa„ax không được vượt quá giới hạn:
(-15% + +20%)Uam
- Dé đáp ứng được các quy định về hệ thông ty động điều chỉnh điện áp của đăng kiểm,
các hệ thông hiện nay ngày càng được thiệt kê với sự hoạt động chính xác, tin cậy Tàu
22500 T sử dụng bộ tự động điêu chỉnh điện áp cho máy phát không chôi than của hãng TATYO
2.3.3 Công tác song song các máy phát
Hiện nay để đảm bảo tính liên tục cung cấp điện cho các phụ tải,hầu hết các trạm phát
đêu được bô trí đê các máy phát công tác song song nhau điêu đó thuận tiện cho việc tự
động hóa trạm phát điện tàu thủy
*/Ưu nhược điềm khi công tác song song các máy phát
- Ưu điểm
+Tạo điều kiện giảm bớt các thiết bị chuyển mạch và dây cáp nối các thiết bị phần tử với
nhau
+ Bảo đảm nguồn điện liên tục cho các phụ tải trong mọi trường hợp
+ Làm giảm bớt trọng lượng và kích thước của các thiết bị phân phối điện
+ Giảm bớt sự dao động điện áp khi tải dao động
+ Nâng cao hiệu suât sử dụng công suât của các tô máy phát
- Nhược điểm
+ Đòi hỏi người sử dụng có trình độ cao về chuyên môn hon
+ Độ lớn dòng ngắn mạch tăng lên cần phải có các thiết bị bảo vệ ngăn mạch phức tạp và
nhât định phải có thiệt bị bảo vệ công suât ngược
+ Sự phân chia tải phức tạp hơn khi một trong các động cơ truyền động có sự cô nhỏ
12
Trang 162.3.4 Hòa đông bộ
Quá trình hoà đồng bộ được coi là thành công khi không gây ra xung dòng lớn và thời gian quá trình này ngắn Điều này rất quan trọng cho các máy phát khi công tác song song
a Diéu kién hoa dong bộ
- Thứ tự pha của các máy phát phải như nhau
- Điện áp của máy phát phải bằng điện áp của lưới
- Tần số của máy phát cần hoà bằng tần số của lưới
- Góc lệch pha giữa véc tơ điện áp của 2 máy phát bằng nhau
b Các phương pháp hoà đồng bộ
Hoà đồng bộ thô là thời điểm đóng máy phát lên lưới tất cả các điều kiện hoà thoả
mãn trừ điêu kiện góc pha ban đâu của điện áp máy phát và điện áp lưới chưa băng nhau
Do đó hiện nay phương pháp này hâu như không còn được dùng trên tàu thuỷ
Hoà đông bộ chính xác là tại thời điểm hoà tất cả các điều kiện hoà đều được thoả
mãn phương pháp này được áp dụng chủ yêu trên tàu thuỷ có 3 cách đê thực hiện phương pháp này.Hòa đồng bộ chính xác gôm các phương pháp :
1) Dùng hệ thống đèn tắt
2) Dùng hệ thống đèn quay
3) Dùng đồng bộ kế
2.3.5 Hệ thống hòa đồng bộ tàu 225001
Hệ thống hòa đồng bộ giữa các máy phát cho phép đưa các máy phát vào công tác
song song với nhau được thực hiện băng tay hoặc tự động
a Quá trình hòa đồng bộ bằng tay
Ta giả sử trên lưới máy phát số 2 đang công tác,khi đó ta phải hòa máy phát 1 lên lưới
Bật công tắc hòa đồng bộ 43A(S32) sang chế độ Manu,bật công tắc SYS(S16) về
NO.1 hệ thông đèn quay và đông bộ kê được đưa vào hoạt động,tín hiệu áp của máy phát
1 được lây thông qua 11V sau biên áp PTII, tín hiệu áp của máy phát 2 được lây thông qua 2] V
Khi thực hiện hòa đồng bộ thì điều kiện sau phải được thỏa mãn:
-Tần số máy phát và lưới băng nhau được kiểm tra qua VFS11(S12)
-Điện áp của máy phát và điện áp lưới bằng nhau,kiểm tra thông qua VFS11(S12) -Góc lệch pha giữa véc tơ điện áp lưới và máy phát bằng nhau được kiểm tra thông qua đồng bộ kê SYS(S16)
Quan sát đồng bộ kế và hệ thống đèn quay,nếu kim đồng bộ kế quay theo chiều kim đồng
hồ (fI> f lưới) và hệ thông đèn quay quay theo chiều nhanh (FAST) thì ‘ta xoay công tac GS11(S17) theo chiều giảm (LOWER),khi đó rơ le 115L(S17) có điện cấp điện vào servo motor G1-ƠM quay theo chiêu giảm nhiên liệu vào động cơ Diezel máy phát 1.Ngược lại nêu kim đông bộ kê quay ngược chiêu kim đông hồ và hệ thông đèn quay theo chiêu giảm (SLOW),thi ta quay cong tac GS11(S17) theo chiéu tang khi do ro le 115R(S17) c6 điện câp điện cho servo motor đưa nhiên liệu vào Diezel máy phat 1 theo chiêu tăng
13
Trang 17Thời điểm đóng máy phát lên lưới là thời điểm kim đồng bộ kế chỉ xấp xỉ 0, còn hệ thống
đèn quay thì chỉ một đèn tắt còn 2 đèn sáng như nhau
Khi các điều kiện hòa đã thỏa mãn ta bật công tắc CS11(S21) về phía CLOSE để đóng máy phát 1 lên lưới.khi đó rơ le 152CX(S21) có điện tiếp điểm của nó đóng lại cấp tín
hiệu đến đóng máy phát lên lưới.và đèn GL(S63) sáng báo máy phát 1 được đóng lên lưới và quá trình hòa kết thúc
b Quá trình hòa tự động
Chuyên công tắc 43A(S32) sang vị trí AUTO trước đó tiếp điểm 252A(S32) đã
đóng vi máy phát 2 đã đóng lên lưới,làm rơ le 77AX2 có điện tiếp điểm của nó ở S31
đóng lại cap điện đên chân 43AX1 của ICU-GPI chê độ hòa tự động sản sàng hoạt động
và tiệp điêm 77AX2 ở S61 đóng làm đèn sáng báo chê độ tự động sẵn sàng hoạt đông
e_ Tín hiệu điện áp lưới đưa vào khối ASD(S51) thông qua chân BVRL,BVTL
e Tín hiệu điện áp máy phát số 1 được đưa vào khối ASD(S51) thông qua chân 1VRO va 1VTO
e Tín hiệu điện áp máy phát số 2 được đưa vào khối ASD(S51) thông qua chân
2VRO và 2VTO
Ta chon may phat số 1 dé hòa lên lưới.Khi các điều kiện hòa đã được kiểm tra tại ASD và điều chỉnh „đồng thời nó thực hiện cả chức năng hòa.Khi các điều kiện hòa chưa thỏa mãn về tần số thì bộ tần số thì khối ASD(S51) sẽ xử lý tín hiệu cảm biến được và
đưa ra tín hiệu để đưa đến điều khiển động cơ servo
Giả su tần số máy phát số 1 thấp tín hiệu từ khối ASD(S51) đưa tín hiệu qua chân 01,lúc đó tiếp điểm của nó đóng lại cấp điện đến chan 65RX(S38) cia ICU-GP1,tiép điểm của nó ở S17 đóng lại làm cuộn hút rơ le 115R(S17) có điện khi đó điều chỉnh servo motor theo chiéu tang.Khi nao tần số máy phát bằng với tần số lưới thì khối ASD(S51)
xử lý,lúc đó tiếp diém no mo ra va 65RX mat dign lam ro le 115RX(S17) mat dign dimg việc điêu chỉnh servo motor,quá trình giảm cũng diễn ra tương tự
Nếu các điều kiện hòa thỏa mãn thì ASD(S51) sẽ gửi tín hiệu ra chân 013 và 014 tới S21 đóng áptômát máy phát l và máy phát I được đóng lên lưới kêt thúc quá trình hòa
2.3.6 Phân bố tải tác dụng cho các máy phát công tác song song
Phân bố tải tác dụng cho các máy phát đồng bộ công tác song song được quyết định bởi bộ điêu tôc của động cơ truyện động cho máy phát
Giả sử khi hoà máy phát 2 đang công tác,máy phát 1 được đóng vào công tắc song song.thì tại thời điểm máy phat 1 mới được đóng vào mạng,máy phát 1 mới nhận một lượng tải nhất định quá trình phân chia tải như sau:
a Phân bố tải tác dụng bằng tay
Chuyển công tắc 43A(S32) sang chế độ MANU,quan sát đồng hỗ đo công suất W21(S12)và WI11(S11) sau khi hòa đông bộ
Gia su, cong suat tac dung của máy phát số 2 lớn hơn công suất tác dụng của máy phát số 1 Khi đó ta quay công tắc điều khiến GS2(S17) theo chiéu “LOWER” giảm nhiên liệu vào diesel máy phát 2,đồng thời quay công tắc GS1(S17) theo chiéu “RAISE” tang nhién ligu vao diesel may phat 1 ,đến khi nào nhìn công suất 2 máy băng nhau thì dừng lại và kết thúc quá trình phân bố tải tác dụng
14
Trang 18b Phân bố tải tác dụng ở chế độ tự động
Chuyên công tắc 43A(S32) sang chế độ AUTO,khi đó cuộn hút rơ le 43 AX(S39)
có điện tiếp điểm thường mở của nó đóng lại ở S62 đèn YL sáng báo phân bố tải tác dụng ở chế độ tự động đồng thời tiếp điềm ở S52 đóng cấp nguồn cho khối PWC(S52) thông qua chân 11 ,khôi PWC ở đây là khôi thực hiện tự động phân bô tải tác dụng cho 2 máy,tín hiệu áp lây từ thanh cái từ 505 thông qua chân R và T,tín hiệu áp từ may | dua đên PWC từ S11 thông qua chân ANI và AN2, tín hiệu áp từ máy 2 đưa đên PWC từ S12 thông qua chân AN3 và AN4.Đê thực hiện tự động phân bô tải tác dụng phải có tín hiệu các aptômát của máy phat 1 va may phát 2 đã đóng lên lưới thông qua chân 12,13,14,15 của khôi PWC
Khi có đầy đủ tín hiệu tới PWC được xử lý và tự động phân chia tai tac dung, Giả sử công suat tác dụng của máy phát số 2 lớn hơn công suất tác dụng của máy phát số
1 Khi đó khôi PWC xử lý sẽ đưa tín hiệu tới chân 00 của máy phát sô l điêu khiên secvo motor tăng nhiên liệu vào diesel máy phát 1 đông thời đưa tín hiệu tới chân 03 của máy phát 2 điêu khiên servo motor giảm nhiên liệu vào diesel máy phát,cho đên khi công suât tác dụng của 2 máy băng nhau thì quả trình kêt thúc
Quá trình cũng diễn ra tương tự khi máy phát số 2 được hòa lên lưới
2.3.7 Phân bố tải vô công cho các máy phát công tác song song
Theo qui định của Đăng Kiểm thì sự chênh lệch tải vô công giữa hai máy công tác song song không được vượt qua 10% cong suât định mức của máy lớn nhât.Khi các máy phát công tác song song,nếu có sự phân bố tải vô công không đều,vượt ngoài giới hạn cho phép sẽ dẫn đến hậu quả sau:
- Máy phát này nhận toàn bộ tải của máy kia dẫn đến cắt một máy ra khỏi mạng do quá tải
-Hiệu suất của máy có tải vô công lớn sẽ rất thấp
-Tăng tôn hao trong các cuộn dây vì luôn luôn có dòng cân bằng chạy trong hai máy
Để thực hiện phân bố tải vô công cho các máy phát công tác song song thực tế đã áp dụng phương pháp sau:
1 - Điều khiển đặc tính ngoài
2 - Tự điều chỉnh phân bố tải vô công
3 - Nói dây cân bằng
Việc phân bó tải vô công cho các máy phát song song tàu 22500T sử dụng phương pháp thay đôi độ nghiêng dặc tính ngoài của máy phat(s 18)
CTT, : là biến dòng lấy tín hiệu dòng của máy phat sé 1 „cuộn thứ cấp của nó nối với chân LK,chân IaK; của khối AVR ở máy phát này được nối cân bằng với chân lạ,K; của khối AVR ở máy phát kia
CTT, : la bién dong lấy tín hiệu dòng của máy phát số 2 „cuộn thứ cấp của nó nối với chân I,K,chân IzK; của khối AVR ở máy phát này được nối cân bằng với chân Is,K¿ của khối AVR ở máy phát kia
—— Khi máy phát nảo công tác cấp điện lên lưới thì tiếp điểm áptômát chính và tiếp điêm 152A(S21) hoặc 252A(S22) sẽ mở ra đê sẵn sàng nôi dây cân băng với máy phát kia đê tham gia công tắc song song vào mạng
15
Trang 19Khi đấu song song các cuộn dây kích từ các máy phát đang công tác song song sẽ khăng định được sự thay đôi đông thời dòng kích từ của các máy phát công tác song song qua đó khăng định được sự ôn định phân bô tải vô
2.4: Bảo vệ hệ thông điện năng trên tàu thuỷ
2.4.1 khái niệm chung và yêu câu của hệ thông bảo vệ
a Khái niệm
Hệ thống điện năng trên tầu thuỷ có những điều kiện vận hành cũng như hoạt động của hệ thống rất nghiêm ngặt và có khả năng xảy ra sự có hoặc hư hỏng ở mốt chế độ công tác Chính vì vậy những hệ thống này phải có những thiết bị bảo vệ đặc biệt
Việc bảo vệ cho trạm phát điện mang ý nghĩa rat quan trong sau day :
+ Tự động ngắt mạch những phần tử có sự có , tách chúng ra khỏi các phần tử khác đang hoạt động bình thường Hình thức bảo vệ này có tác dụng ngăn ngừa những hậu quả tiếp theo có thê đưa đến ngắt mạch các phần tử khác
+ Tự ngắt mạch một số phần tử thuộc hệ thống điện năng ( ví dụ : máy phát bị qua tải
, tự động ngắt bớt phụ tải dé giảm bớt dòng cho máy phát ) và dự báo những chế độ công
tác khác với chế độ công tác định mức
b Yêu cầu của các phần tử bảo vệ
Xuất phát từ tầm quan trọng và ý nghĩa của việc bảo vệ hệ thống , phân tử bảo vệ cần thoả mãn những yêu cầu sau :
+ Bảo vệ phải có tính chất chọn lọc nghĩa là thiết bị bảo vệ chỉ ngắt mạch các phần tử
hư hỏng, có sự có thật , tính chất này sẽ đảm bảo độ tin cậy hoạt động liên tục của các
phụ tải tiêu thụ
+ Bảo vệ phải có tính tác động nhanh , nhờ có tính chất này mà có thể hạn chế ảnh
hưởng xấu đến các máy phát đang công tác song song , đến các phần tử khác , nâng cao tính ôn định động của máy phát và hệ thống năng lượng Muốn thế thời gian tác động của
thiết bị bảo vệ phải không quá 0,1 +0,5 giây Tất nhiên ta phải hiểu rằng không phải lúc
nào cũng hoạt động nhanh, ví dụ như : qua tải một thiết bị quan trọng chỉ được dự báo chứ không được ngắt mạch
+ Bảo vệ phải có độ tin cậy : Các thiết bị bảo vệ rất ít khi hoạt động vì khi xảy ra sự
cé , song có khi lại sự có liên tục cách nhau một vài giây, vài giờ, vài tháng, vài năm Tuy nhiên một khi xảy ra sự cố thì các thiết bị bảo vệ phải hoạt động được và đúng Do
đó cầu tạo chúng phải hết sức đơn giản, tin cậy và dé tháo lắp
+ Bảo vệ phải có độ nhạy : Đây là tính chất quan trọng để đám bảo thiết bị phản ứng
ngay với những hiện tượng hư hỏng, sự có Độ nhạy của thiết bị bảo vệ được biển thị
Ing min 14 dong ngắn mach nhỏ nhất mà thiết bị bảo vệ hoạt động
lụa là dòng hoạt động đã dược ghi trước trên bảng thông SỐ của nó
Những phần tử bảo vệ chính là rơle cầu chì và Aptômát
16
Trang 202.4.2 Bao vé tram phat dién
Trong quá trình vận hành máy phát điện có thể xảy ra những sự cố hư hỏng do nhiều nguyên nhân khác nhau ( chất cách điện của cuộn dây rôto hay stato bị hỏng, gây ra ngăn mạch 1 pha, 2 pha, 3 pha với vỏ máy ) vì vậy để đảm bảo an toàn cũng như nâng cao hiệu suất và tuổi thọ của máy phát cân phải được bảo vệ trên nhiều hình thức khác nhau như bảo vệ quá tải , bảo vệ ngắn mạch , bảo vệ công suất ngược , bảo vệ thấp áp , bảo vệ quá tải
*/ Bảo vệ ngắn mạch
Các nguyên nhân gây ngắn mạch
Do hư hỏng các chất cách điện của các phần tử dẫn điện trong các thiết bị dẫn điện
khác nhau Có hiện tượng đó là do già hoá tự nhiên, sự quá ap , sự bảo dưỡng các thiết
bị không đúng theo quy trình hoặc do hư hỏng cơ khí
Do hoạt động nhằm lẫn và vi phạm quy trình khi thác kỹ thuật
Hậu quả
Tác động nhiệt của dòng ngắn mạch lớn, có thể gây đốt nóng các phân tử dẫn điện
mà nó đi qua đến nhiệt độ vượt quá nhiệt độ cho phép nhiều lần làm cho tiếp điểm của
các khí cụ bị cháy, nếu như khí cụ đó không được tính toán để chịu được dòng ngăn
mạch đó
Dòng ngắn mạch lớn chạy qua sẽ làm xuất hiện lực tương hỗ rất lớn giữa các phần
dẫn điện của hệ thống điện năng Lực này sẽ làm hư hỏng các vật liệu cách điện , trụ đỡ , thanh cái hoặc các vật cô định khác
Dòng ngắn mạch có thể gây ra sụt áp đột ngột rất lớn , làm xấu đi tính năng công tác của các phụ tải , đặc biệt đối với động cơ có thể bị dừng lại ( đừng đưới điện ) Điều đó hết sức nguy hiểm cho sự an toàn của con tâu
Nếu dong ngắn mạch kéo dài mà điểm ngắn mạch gần máy phát thì hết sức nguy hiểm , có thể gây cháy máy phát hay làm mắt đồng hồ của các máy phát đang công tác song song
Cach bao vé
Su dung cau chi, aptomat tác động nhanh , cuộn cảm
Trên tầu thuỷ được ứng dụng 3 nhóm aptomat đề bảo vệ ngắn mạch và kết hợp aptomat với cầu chi
a/ Aptomat cô điển
Thời gian ngắt mạch khoảng vài ba nửa chu kỳ Đây là aptomat không sử dụng thêm các phần tử có thể rút ngắn hay kéo dài thời gian hoạt động Aptomat cô điển (hình 10.1)có thể trang bị cho việc bảo vệ quá tải với thời gian trễ và bảo vệ ngắn mạch không
có độ trê
17
Trang 21Hình.10.1 Đặc tính của aptomat cỗ điển
t, : 10 ~ 20s, t, : 0,01 ~ 0,03s , I,, : Gidi han dong bảo vệ quá tải
Néu dòng đi qua aptomat có tri s6 tir I~ 12, nd sé hoat dong theo nguyên tac bao vé qua tai Con khi dong từ lạ ~ I; , co cầu bảo vệ ngăn mạch sẽ hoạt động với thời gian † =
0,01 ~0,03s
b/ Aptomat chọn lọc
Trong cấu trúc của aptomat chọn lọc được lắp đặt thêm phần tử cho phép kéo dài thời
gian hoạt động khi bảo vệ ngắn mạch Với điều kiện công tác trên tau thuy , kéo dai thoi gian hoạt động của aptomat với độ trễ ngắn , cao nhất là 0,5s
